報告書番号

180029

タイトル（和文）

三角形表面電荷法による三次元電界の計算

タイトル（英文）

CALCULATION OF THREE-DIMENSIONAL ELECTRIC FIELDS WITH TRIANGULAR SURFACE CHARGE METHOD

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告は一般的な三次元配置の電界を計算するための表面電荷法を述べたものである。計算の原理は，電極表面を場所の一次関数である電荷密度を有する三角形区分に分割し，境界条件から節点の電荷密度を求めるものである。電荷密度の方程式の係数は解析式で表わすことができる。この方法によって，電荷重畳法の適用できない厚みの無い長方形や屋根の形状も満足すべき計算の出来ることが明らかとなった。静電容量を求めるための最適の分割方法やその精度も検討されている。

概要 （英文）

THIS REPORT DESCRIBES A SURFACE CHARGE METHOD DEVELOPED FOR CALCULATING THREE-DIMENSIONAL ELECTRIC FIELDS. THE PRINCIPLE OF THE METHOD IS TO DIVIDE THE ELECTRODE SURFACE INTO TRIANGULAR SUBSECTIONS WITH LINEARLY CHANGING CHARGE DENSITY AND TO FORMULATE A LINEAR EQUATION FOR CHARGE DENSITIES ON NODAL POINTS. COEFFICIENTS OF THEEQUATION CAN BE GIVEN BY ANALYTICAL EXPRESSIONS. IT HAS BEEN SHOWN THAT THE METHOD CAN GIVE SATISFACTORY RESULTS FOR THIN RECTANGULAR PLATES OR ROOFS WHERE THE CHARGE SIMULATION METHOD IS DIFFICULT TO APPLY. THE OPTIMAL DIVISION FOR OBTAINING THE ELECTROSTATIC CAPACITY AS WELL AS ITS ACCURACY ARE ALSO DISCUSSED.

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